Для работ над «Фридрихом» на первом этапе (фюзеляж и крылья) использовали две экспериментальные машины: Me 109V22 (W.Nr. 1800, D-IRRQ, СЕ+ВО) и Me 109V23 (W.Nr. 1801, D-ISHN, CE+BP). Оба самолета были изначально собраны в соответствии со стандартом Me 109F, и первоначально между ними не было различий. Но в конце на Me 109V23 установили двигатель DB 601E, в то время как его близнец остался с DB 601A.
На поздней стадии к программе подключили еще два прототипа: Me 109V24 (W.Nr. 1929) и Me 109V25 (W.Nr. 1930, D-IVKC). Обе машины имели новые крылья с округлыми концами, но в остальном между прототипами имелись заметные различия. На V24 установили новую систему охлаждения масла — убрали стандартный маслорадиатор под двигателем, а сам двигатель оснастили капотом, заходящим на заднюю часть обтекателя втулки винта. На V25 тоже практиковались какие-то новшества, но о них нет информации. Общей чертой обоих прототипов был обтекатель втулки винта, «позаимствованный» у Me 210. Этот обтекатель станет стандартным для Me 109F и G.
На первой стадии работ перечисленные машины еще не рассматривались в качестве прототипов «Фридриха», а выступали в качестве экспериментальных истребителей. На них отрабатывался переход на новый двигатель. Первая пара прототипов (V22 и V23) была собрана с нуля, а вторая пара (V24 и V25) представляла собой переделанные «Доры».
После того, как первый этап программы успешно завершился, Мессершмитт подписал с RLM договор на выпуск стартовой серии Me 109F-0. Серия состояла из 15 машин, ее следовало закончить за период с ноября 1939 по апрель 1940 года. Однако после того, как в январе 1940 года были собраны три Me 109F-0, всю программу по созданию «Фридриха» приостановили по прямому приказу Геринга. При этом на заводе WNF уже почти завершилась подготовка к началу серийного производства Me 109F. Уже в апреле 1940 года на заводе приступили к сборке первого фюзеляжа, крыльев и хвостового оперения для Me 109F-1. Облетать самолет планировалось в июле. Однако планы поменялись. Принятый в тот период Lieferplan 17 предусматривал выпуск первых 5 из заказанных 720 «Фридрихов» лишь в октябре 1940 года.
В конце мая 1940 года работы над Me 109F возобновили. Соответственно, было решено возобновить выпуск нуль-серии самолета, правда, в его конструкцию внесли изменения по сравнению с первыми тремя машинами, «проскочившими» в январе. Первый Me 109F-0 собрали в конце июня, а к февралю 1941 года серия из 15 самолетов была завершена. Еще один F-0 собрали в марте 1941, два очередных — в мае и в июне — последний самолет нуль-серии. Всего с июня 1940 по июнь 1941 года было собрано 19 Me 109F-0.
Два снимка одного из первых прототипов Me 109F в ангаре завода Мессершмитта в Аугсбурге, 1939 год. Как видно, оба самолета сначала были «Дорами». Обратите внимание на лобовую часть самолета D-IVKC. На заднем плане виден рекордный Me 209 VI.
Конструктивно самолеты нуль-серии различались между собой, иногда даже значительно. У первых пяти Me 109F-0 модифицировали крылья, у некоторых из них крылья были с закругленными концами. Все машины оснащались двигателем DB 601A (W.Nr. 5601, 5604 [VK+AB], 5605) или DB 601N (W.Nr. 5603). Из девяти прототипов и нульсерийных самолетов, двигатель DB 601E стоял лишь на одной машине — Me 109V24, который получил этот мотор вместо штатного DB 601 А. Часть поздних нульсерийных машин также оснастили новым двигателем. Первым из них стал Me 109F-0 W.Nr. 5605, VK+AC, который позднее стал называться Me 109V26, а в марте 1941 года вместе с Me 109F-1 (W.Nr. 5643, D-IGUD) был включен в программу испытаний двигателя DB 601Q. Испытания закончились в целом успешно, и в июне 1941 года фирма WNF приступила к выпуску серии из 24 Me 109F-4/U, оснащенных DB 601Q. Однако до конца довести двигатель не удалось, и программу в итоге свернули в начале июля 1941 года, а уже собранные самолеты переделали в стандартные F-4.
Три снимка Me 109F-0, принадлежащий партии нуль-серийных машин, выпущенных в августе-сентябре 1940 года. Бортовой код VK+AB, серийный номер W.Nr. 5604. Особенностью конструкции «Фридриха» стали крылья.
Первые «Фридрихи» поступили в JG 2 и JG 26, дислоцированные на берегу Ла-Манша. Эта машина принадлежала III./JG 2, которой командовал капитан Ганс «Асси» Хан. Механики закатывают самолет в ангар. Новый истребитель имел более благородную аэродинамику, несмотря на по-прежнему торчащий воздухозаборник карбюратора.
Один из прототипов Me 109F, оснащенный экспериментальным воздухозаборником для карбюратора и небольшим маслорадиатором, расположенным под двигателем. Все указывает на то, что этот самолет входит в число трех машин, собранных в начале 1940 года с целью использовать их в программе развития «Фридриха-0».
Одна из заметных особенностей, отличавших «Фридриха» от «Эмиля» была новая топливная система. Внешне это проявлялось переносом горловины топливного бака под фонарь кабины, как это имело место на ранних «мессерах». На снимок попал момент заправки Me 109F-2 из JG 54, Восточный фронт.
В ходе переговоров с RLM Мессершмитт предложил люфтваффе несколько вариантов «Фридриха». Как и «Эмиль», «Фридрих» существовал в легком (в фюзеляже пулемет MG 151/15) и тяжелом (в фюзеляже пушка MG FF/M) вариантах. Из-за проблем с двигателем DB 601E были разработаны четыре модели:
F-1 — тяжелый с двигателем DB 601N;
F-2 — легкий с двигателем DB 601N;
F-3 — тяжелый с двигателем DB 601E, заменяет F-1;
F-4 — легкий с двигателем DB 601E, заменяет F-2.
